Міністерство освіти і науки України НУ “Львівська політехніка Інститут комп’ютерних технологій, автоматики і метрології Курсовий проект з навчальної дисципліни „Електроніки та мікросхемотехніка” На тему: “Генератор гармонічних коливань” Зміст Теоретичне завдання 3 Вступ 4 1. Обґрунтування вибору структурної схеми. 6 2. Вибір елементної бази 9 3. Розрахунок принципової схеми 3.1. Розрахунок задаючого генератора 10 3.2. Розрахунок атенюатора 14 3.3. Розрахунок підсилювача потужності 16 3.3.1. Розрахунок вихідного каскаду ПП 17 3.3.2. Розрахунок вхідного каскаду ПП 21 3.4. Розрахунок схеми живлення ОП 24 3.5. Розрахунок схеми індикації вихідної напруги 25 3.6. Розрахунок розділювальних конденсаторів 26 4. Розрахунок технічних показників пристрою 4.1. Розрахунок похибки частоти 28 4.2. Розрахунок коефіцієнта гармонік 29 5. Конструкторсько-технологічна документація 31 Список літератури 33 Додаток 1 34 Додаток 2 35 Додаток 3 36 Додаток 4 38 Технічне завдання Нижня частота
5 Верхня частота
500 Похибка частоти
1 Вихідна напруга
25 Опір навантаження
100 Коефіцієнт гармонік
0,5 Діапазон регулювання вихідної напруги
40 Температура оточуючого середовища мінімальна
+10 максимальна
+50 Вступ Генератори гармонічних коливань – це великий клас пристроїв, які знаходять широке застосування у різних галузях техніки. Електричний генератор являє собою пристрій, що перетворює електричну енергію джерела постійного струму в енергію незатухаючих електричних коливань потрібної форми, частоти і потужності. По принципу дії і схемній побудові розрізняють генератори з самозбудженням (автогенератори) і генератори з зовнішнім збудженням. Електронні автогенератори підрозділяються на автогенератори синусоїдальних (гармонічних) коливань і автогенератори коливань несинусоїдальної форми (релаксаційні автогенератори). Частотний діапазон таких генераторів – від долей герц до десятків гігагерц і вище. Генератори гармонічних коливань поділяються на підкласи в залежності від частотного діапазону (низькочастотні -
, високочастотні -
, надвисокочастотні –
і вище), величини напруги на виході, області застосування і схемних рішень. Темою даного курсового проекту є побудова низькочастотного генератора гармонічних коливань. Класичними схемними рішеннями побудови таких генераторів є індуктивно-ємнісні
генератори, триточкові генератори. Але в останній час найбільшого поширення у низькочастотному діапазоні набули резистивно-ємнісні
генератори. Це зумовлено насамперед тим, що на низьких частотах індуктивні елементи мають дуже великі масогабарити, є нетехнологічними, потребують використання феромагнітних матеріалів, що призводить до зниження стабільності. Діапазон частоти таких генераторів є нешироким. Ці недоліки відсутні в
-генераторах. В них замість коливального контура використовуються вибірні
-фільтри. Однією з корисних особливостей
-генераторів є можливість зміни частоти у широких межах шляхом зміни параметрів частото-залежної ланки. В автогенераторах
-типу використовуються операційні підсилювачі та інші активні елементи, охоплені додатнім зворотнім зв’язком. Частота генерації є квазірезонансною, тому що елементи частото-залежних ланок не мають резонансних властивостей. Є три основні рішення схемної побудови частото-залежних ланок
-генераторів:
-генератори з поворотом фази на частоті квазірезонансу;
-генератори з подвійним Т-подібним
-мостом;
-генератори з мостом Віна. 1. Обґрунтування вибору структурної схеми. Як відомо [1], підсилювач, що охоплений додатним зворотним зв’язком достатньої глибини може генерувати незатухаючі електричні коливання і без включення спеціальної фазообертаючої ланки. Для виділення потрібної частоти синусоїдальних коливань із всього спектру частот, що генеруються такою схемою, необхідно забезпечити виконання самозбудження тільки для однієї частоти. З цією метою в коло зворотного зв’язку може бути включена послідовно-паралельна вибірна ланка (міст Віна), схема якої приведена на рис. 1.1. Ри...